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【题目】铜及其合金是人类最早使用的金属材料,铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。

(1)请写出铜的基态原子核外电子排布式:___________

(2)铜的熔点比钙的高,其原因是____________

(3)金属铜的堆积方式为下图中的______(填字母序号)。

(4)科学家通过 X 射线推测,胆矾的结构如下图所示。

胆矾的阳离子中心原子的配位数为______,阴离子的空间构型为_______。胆矾中所含元素的电负性从大到小的顺序为_________(用元素符号作答)。

(5)铜与Cl原子构成晶体的晶胞结构如右图所示,该晶体的化学式为______,已知该晶体的密度为 4.14g/cm3,则该晶胞的边长为_______pm(写计算式)。将该物质气化后实验测定其蒸汽的相对分子质量为 198,则其气体的分子式为_________

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 铜的金属键强度大于钙 C 4 正四面体 O>S>H>Cu CuCl Cu2Cl2

【解析】(1)铜是29号元素,核外电子排布遵循能量最低原理,铜的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1

(2)铜的原子半径比钙小,金属键比钙强,因此铜的熔点比钙的高,故答案为:铜的金属键强度大于钙;

(3)金属铜的晶胞为面心立方堆积,A为体心立方,B为简单立方,C为面心立方,D为六方堆积,故选C;

(4)根据图示,胆矾晶体中铜离子周围有4个水分子,配位数=4,阴离子为硫酸根离子,S的价层电子对数=4,采用sp3杂化,空间构型为正四面体;元素的非金属性越强,电负性数值越大,胆矾中所含元素O、S、H、Cu的电负性从大到小的顺序为O>S>H>Cu,故答案为:4;正四面体;O>S>H>Cu;

(5)由晶胞结构可知,Cu原子处于晶胞内部,晶胞中含有4Cu原子,Cl原子属于顶点与面心上,晶胞中含有Cl原子数目为+6×=4,故化学式为CuCl,一个晶胞的质量为,则晶胞的边长==cm=×1010pm,该气体的最简式为CuCl,设该气体的化学式为(CuCl)n,蒸汽的相对分子质量为 198,则n==2,化学式为Cu2Cl2,故答案为:CuCl;×1010;Cu2Cl2

练习册系列答案
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B. ①③⑤④②

C. ③②①⑤④

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A.
B.
C.
D.

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反应如下:+ClC(CH3)3+HCl

已知下列信息:

物质

相对分子质量

密度

熔点

沸点

溶解性

AlCl3

——

——

190℃

180℃

遇水极易潮解并产生白色烟雾,微溶于苯

78

0.88g/cm3

——

80.1℃

难溶于水,易溶于乙醇

氯代叔丁烷

92.5

1.84 g/cm3

——

51.6℃

难溶于水,可溶于苯

叔丁基苯

134

0.87 g/cm3

——

169℃

难溶于水,易溶于苯

I、如下图是实验室制备无水AlCl3的实验装置:


(1)E装置中的仪器名称是_______________

(2)写出B装置中发生反应的离子方程式:________________________

(3)选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为:_____________ (写导管口标号)。

(4)下列操作正确的是________

甲:先加热硬质玻璃管再加热圆底烧瓶

乙:先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管

(5)E装置的作用是:_______________________

II、实验室制取叔丁基苯装置如图:

在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3,由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL,一定温度下反应一段时间后,将反应后的混合物洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置,过滤,蒸馏得叔丁基苯20g。

(6)使用恒压漏斗的优点是____________________;加无水MgSO4固体的作用是___________

(7)上述反应后混合物的洗涤所用的试剂有如下三种,正确的顺序是_____________

①5%Na2CO3溶液 ②稀盐酸 ③H2O

(8)叔丁基苯的产率为______。(保留3位有效数字)

【答案】 干燥管 MnO2+4H++2C1-=Mn2++Cl2↑+2H2O d、e、f、g、h、i、j、c 防止空气中的水蒸气进入,还吸收多余的氯气 使液体顺利滴下 干燥 ②①③ 75.0%

【解析】I.(1). E装置中的仪器名称是干燥管,故答案为:干燥管;

(2). B装置中浓盐酸和MnO2反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl=Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl=Mn2++Cl2↑+2H2O;

(3). B装置产生的氯气中混有氯化氢和水蒸气杂质,用D装置除去HCl 杂质,C装置除去水蒸气杂质,由于氯化铝易升华,产生的氯化铝颗粒易堵塞导气管,所以得到纯净的氯气后在F装置中和铝反应制取氯化铝而不用A装置,根据信息可知氯化铝遇水极易潮解并产生白色烟雾,所以最后必须用E装置吸收多余的氯气并可以防止空气中的水蒸气进入F装置中,因此制备无水氯化铝正确的连接顺序为d、e、f、g、h、i、j、c,故答案为:d、e、f、g、h、i、j、c;

(4). 制备无水氯化铝时,应先加热圆底烧瓶产生氯气,将装置中的空气排尽,以防止铝粉被空气中的氧气氧化,故答案为:乙;

(5). 由上述分析可知,用E装置可以吸收多余的氯气并能防止空气中的水蒸气进入F装置中使氯化铝潮解,故答案为:防止空气中的水蒸气进入,还吸收多余的氯气

II. (6). 使用恒压漏斗可以平衡漏斗内外压强,使液体顺利滴下,在洗涤后所得产物中加入少量无水MgSO4固体目的是吸收产品中少量的水分,起到干燥的作用,故答案为:使液体顺利滴下;干燥;

(7). 稀盐酸洗涤可以除去氯化铝杂质,再用5%Na2CO3溶液除去过量的盐酸,最后用水洗涤除去剩余的5%Na2CO3故答案为:②①③;

(8).加入苯的物质的量为50mL×0.88g/mL÷78g/mol=0.56mol,氯代叔丁烷的物质的量为10mL×1.84g/mL÷92.5g/mol=0.199mol,由反应方程式+ClC(CH3)3+HCl可知加入的苯过量,则理论上生成叔丁基苯的质量为:0.199mol×134g/mol=26.66g,叔丁基苯的产率为×100%=75.0%,故答案为:75.0%。

型】实验题
束】
9

【题目】一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面:锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:

已知:①CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13

②溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。

(1)“碱溶”前通常将废料粉碎,其目的是____________

(2)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的A1,反应的离子方程式为_________________

(3)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _______________________________________。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________________________________

(4)过程III得到锂铝渣的主要成分是LiF和AI(OH)3,碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式__________________________________

(5)将2.0×10-4 mol/LCoSO4与2.2×10-4mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为__________,Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,物质B的化学式是____________________

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